Supercondutores

Supercondutores

Condutividade e Resistividade Para tratarmos da propriedade supercondutora é impressindível introduzirmos conceito de condutividade e resistividade. A condutividade é uma propriedade que determinados materiais têm de transportar cargas elétricas ao longo de sua rede de átomos, e em oposição a esse movimento existe a resistividade. Como já é bem conhecido, a maior parte das propriedades físicas variam com a temperatura, a condutividade e a resistividade não são diferentes. Podemos observar o comportamento da resistividade de um metal, em especial o cobre, com a variação da temperatura na figura 1.

Figura 1 A equação abaixo descreve a relação entre a temperatura e a resistividade, para uma faixa razoável de temperatura.

Em geral a relação entre a temperatura e a resistividade é razoavelmente linear para a maioria dos metais. Com isso, já no inicio do século, se esperava que em temperaturas muito baixas, próximo ao “zero absoluto” a resistividade poderia tender a zero, aparecendo uma nova propriedade de supercondutividade. Supercondutores são materiais que apresentam pouca ou nenhuma resistência ao fluxo elétrico.

Todas as teorias citadas anteriormente eram conhecidas no início do século XIX, mas não eram comprovadas para temperaturas muito baixas. Quando Heike Kamerlingh Onnes (foto ao lado), o primeiro pesquisador a liquefazer o hélio em 1908, resolveu realizar experiências com temperaturas pouco acima do “zero absoluto” em torno de 4 K. Heike K. Onnes esperava três possíveis resultados devido às teorias da época. A figura abaixo demonstra as possibilidades representadas graficamente:

a)Essa curva ocorreria se resistência fosse inteiramente devido à obstrução das trajetórias dos elétrons pelas vibrações térmicas, sendo assim a diminuição dessa temperatura aproximando-se a zero faria cessar a resistência.
b)Essa curva era esperada caso as impurezas e imperfeições da rede cristalina